JP2008141882A - Multiaxial synchronous drive circuit for stepping motors - Google Patents

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Hideji Oguri
秀治 小栗
Takashi Nakade
高史 中出
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  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multiaxial synchronous drive circuit for stepping motors which synchronously controls multiple stepping motors in a drive system using multiple axes. <P>SOLUTION: The multiaxial synchronous driver circuit is constructed of multiple constant-current drive circuit portions 5a, 5b (a) and an excitation sequence control circuit 2 (b). The constant-current drive circuit portions 5a, 5b respectively include output stages 6a, 6b that are connected to multiple stepping motors M1, M2 synchronously operated in one drive system and control driving of the stepping motors M1, M2. The constant-current drive circuit portions 5a, 5b are provided in units of stepping motors. The excitation sequence control circuit 2 receives command pulses CW, CCW for causing the stepping motors M1, M2 to step and synchronously outputs excitation sequences to the output stages 6a, 6b. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は一つの駆動系において、協働して動作する複数のステッピングモータを同期して作動させるステッピングモータの複数軸同期駆動回路に関する。   The present invention relates to a multi-axis synchronous drive circuit for a stepping motor that operates a plurality of stepping motors that operate in a synchronized manner in one drive system.

精密測定器、検査装置、精密加工機器において、1軸(例えば、水平)方向に移動する機構に1軸ボールネジが広く使用されている。最近、生産性効率の更なる向上を狙って被測定物が大型化する傾向にある。被測定物の大型化に伴い、水平移動に用いられてきたボールねじも1軸構成では、水平バランスが悪くなり、且つトルク不足で移動速度を上げることができないという問題が生じてきた。   In precision measuring instruments, inspection devices, and precision processing equipment, uniaxial ball screws are widely used in mechanisms that move in a uniaxial (eg, horizontal) direction. Recently, the object to be measured tends to increase in size with the aim of further improving productivity efficiency. With the increase in the size of the object to be measured, the ball screw that has been used for horizontal movement also has a problem that the horizontal balance is poor and the movement speed cannot be increased due to insufficient torque when the single screw configuration is used.

そこで、このような不均衡水平バランスやトルク不足を解消するために一つの駆動系に2本のボールねじを使用することが試みられ、最近では2軸駆動系が頻繁に採用されるようになってきた。このような場合、各ボールねじに接続されているステッピングモータを完全に同期させつつ駆動する必要がある。   Therefore, in order to solve such unbalanced horizontal balance and torque shortage, it has been attempted to use two ball screws in one drive system, and recently, a two-axis drive system has been frequently adopted. I came. In such a case, it is necessary to drive the stepping motor connected to each ball screw while being completely synchronized.

そこで、このような2軸駆動系のステッピングモータ駆動を完全同期状態で実施するため、図2に示すように、それぞれのステッピングモータ(52a)(52b)に個別にステッピングモータ駆動回路(50a)(50b)を接続し、外部装置(コントローラ)(51)からの指令パルス(CW/CCW)をそれぞれのステッピングモータ駆動回路(50a)(50b)に供給し、各ステッピングモータ(52a)(52b)を同期させて駆動させようとした。しかしながら、このような方法では、同時に同じ指令パルス(CW/CCW)がステッピングモータ駆動回路(50a)(50b)に入力されるものの、ステッピングモータ駆動回路(50a)(50b)の構成部品のバラツキ、ステッピングモータ(52a)(52b)自体のバラツキ(巻線の直流抵抗値やインダクタンスの固体バラツキ、これに起因する回生電圧の影響)により、駆動系の水平バランスに僅かのズレや同期ズレがどうしても発生し、
(a)ボールねじ(53a)(53b)で搬送されるワークを載せた移動台(54)に捩れが発生する、
(b)ボールねじ(53a)(53b)のスピード追従性が悪くなる、
という現象が発生した。しかもワークを載せた移動台(54)の捩れが大きいものほど、追従する最高速度が遅くなる傾向にあること、これが甚だしい場合にはステッピングモータ(52a)(52b)の脱調の発生も認められた。
Therefore, in order to carry out the stepping motor drive of such a biaxial drive system in a completely synchronized state, as shown in FIG. 2, each stepping motor (52a) (52b) is individually supplied with a stepping motor drive circuit (50a) ( 50b), command pulses (CW / CCW) from the external device (controller) (51) are supplied to the respective stepping motor drive circuits (50a) (50b), and each stepping motor (52a) (52b) is supplied. I tried to drive them synchronously. However, in such a method, the same command pulse (CW / CCW) is input to the stepping motor drive circuits (50a) and (50b) at the same time, but the component parts of the stepping motor drive circuits (50a) and (50b) vary. Due to variations in the stepping motors (52a) and (52b) themselves (individual variations in the DC resistance value and inductance of the windings and the effects of regenerative voltage due to this), slight deviations and synchronization deviations inevitably occur in the horizontal balance of the drive system. And
(a) Twist occurs in the moving table (54) on which the workpiece conveyed by the ball screw (53a) (53b) is placed.
(b) The speed following performance of the ball screw (53a) (53b) is deteriorated.
The phenomenon that occurred. In addition, the higher the torsion of the moving platform (54) on which the workpiece is placed, the slower the maximum speed to follow, and if this is severe, the stepping motors (52a) (52b) may be stepped out. It was.

そこで、このようなステッピングモータ駆動回路(50a)(50b)の構成部品のバラツキを排除して2軸駆動を実行しようとして、図3のように、外部装置(コントローラ)(60)にて制御された1台のステッピングモータ駆動回路(50)の出力を2分岐し、それぞれのステッピングモータ(52a)(52b)に入力して同期駆動を実現した。しかしながらこの場合、二つのステッピングモータ(52a)(52b)を1台のステッピングモータ駆動回路(50)で同時に同期駆動させるものであるから、このステッピングモータス駆動回路(50)には定格の2倍の駆動電流が流れることになり、このような駆動方法はステッピングモータス駆動回路(50)の損傷につながる。
特開2006−60925
Therefore, an attempt is made to execute the two-axis drive by eliminating the variation of the components of the stepping motor drive circuits (50a) and (50b), and the control is performed by the external device (controller) (60) as shown in FIG. In addition, the output of one stepping motor drive circuit (50) was branched into two and input to the respective stepping motors (52a) and (52b) to realize synchronous driving. However, in this case, since the two stepping motors (52a) and (52b) are synchronously driven simultaneously by one stepping motor driving circuit (50), this stepping motor driving circuit (50) has twice the rating. A driving current flows, and such a driving method leads to damage of the stepping motor driving circuit (50).
JP 2006-60925

そこで、本発明者らは、2軸はもとより、複数軸使用の駆動系において、複数のステッピングモータを同期制御ができるステッピングモータの複数軸同期駆動回路を開発することを、その解決課題とした。   Accordingly, the present inventors set the problem to be solved by developing a multi-axis synchronous drive circuit for a stepping motor capable of synchronously controlling a plurality of stepping motors in a drive system using multiple axes as well as two axes.

本発明のステッピングモータの複数軸同期駆動回路は、
(a) 一つの駆動系に於いて同期して作動する複数のステッピングモータ(M1)(M2)…に接続され、該ステッピングモータ(M1)(M2)…を駆動制御する出力段(6a)(6b)…をそれぞれ有し、ステッピングモータ(M1)(M2)…毎に設けられた複数の定電流駆動回路部(5a)(5b)…と、
(b) ステッピングモータ(M1)(M2)…を歩進させる指令パルス(CW,CCW)の入力を受けて、前記出力段(6a)(6b)…に励磁シーケンスを同期して出力する励磁シーケンス制御回路(2)とで構成されたことを特徴とするものである。
The multi-axis synchronous drive circuit of the stepping motor of the present invention is
(a) An output stage (6a) connected to a plurality of stepping motors (M1), (M2), which operate synchronously in one drive system, and which controls driving of the stepping motors (M1, M2, ...) A plurality of constant current drive circuit units (5a) (5b) provided for each of the stepping motors (M1), (M2),
(b) Excitation sequence that receives the input of command pulses (CW, CCW) to step the stepping motors (M1), (M2), etc., and outputs them in synchronization with the output stage (6a) (6b). And a control circuit (2).

このように本発明では、定電流駆動回路(5a)(5b)…をステッピングモータ(M1)(M2)…毎に設け、互いに独立させることによりモータ巻線の直流抵抗値及びインダクタンスの個体バラツキや回生電圧(ステッピングモータ(M1)(M2)…の回転により発生する逆起電圧)の影響を個別化することができ、個別に定電流制御が行える事になって安定的な多軸駆動制御(2軸駆動制御)が可能となった。   As described above, in the present invention, the constant current drive circuits (5a) (5b)... Are provided for each stepping motor (M1) (M2). The effect of regenerative voltage (back electromotive force generated by rotation of stepping motors (M1) (M2) ...) can be individualized, and constant current control can be performed individually, so stable multi-axis drive control ( 2-axis drive control) is now possible.

以下、本発明を図示実施例に従って説明する。本発明では、一つ駆動系に2以上のボールねじを使用した多軸駆動系で、ボールねじに接続されたステッピングモータを完全に同期して駆動するものであり、以下、2軸の場合を代表例として説明する。以下では、負荷側としてステッピングモータに接続されたボールねじを主として説明するが、勿論、これに限られるものでなく、ステッピングモータに接続された歯車やプーリでのベルト駆動にも適用可能であることは言うまでもない。また、本発明の負荷側のボールネジステージは図2,3に示すとおりのものが使用される。   The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments. In the present invention, a multi-axis drive system using two or more ball screws in one drive system is used to drive a stepping motor connected to the ball screw in complete synchronization. This will be described as a representative example. In the following description, the ball screw connected to the stepping motor as the load side will be mainly described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to belt driving with a gear or pulley connected to the stepping motor. Needless to say. The load-side ball screw stage of the present invention is as shown in FIGS.

本実施例回路(2軸;図1参照)では、大別して、
(イ) 外部のコントローラ(パルス発生器)からの指令パルス(CWパルス、CCWパルス)を受けるインターフェース回路(1)(例えば、フォトカプラ回路)、
(ロ) 各ステッピングモータ(M1)(M2)の歩進を制御する[換言すれば、定電流出力回路部(5a)(5b)の出力段(6a)(6b)のスイッチング制御を行う]励磁シーケンス制御回路(2)、
(ハ) 各ステッピングモータ(M1)(M2)に接続され、各ステッピングモータ(M1)(M2)に流れる総電流(2ioa)(2iob)が同一の基準電圧に従うようにそれぞれ制御され、シーケンスに従って所定のステップ駆動を行うようにした定電流出力回路部(5a)(5b)及び
(ニ) 定電流出力回路部(5a)(5b)に直流電流を供給する直流電流供給部(3)とで構成されている。
In this embodiment circuit (two axes; see FIG. 1),
(B) Interface circuit (1) (for example, photocoupler circuit) that receives command pulses (CW pulse, CCW pulse) from an external controller (pulse generator),
(B) Control of the stepping of each stepping motor (M1) (M2) [In other words, switching control of the output stage (6a) (6b) of the constant current output circuit section (5a) (5b) is performed) Sequence control circuit (2),
(C) Each stepping motor (M1) (M2) is connected to each stepping motor (M1) (M2), and the total current (2ioa) (2iob) flowing through each stepping motor (M1) (M2) is controlled to follow the same reference voltage. Constant current output circuit units (5a) (5b) and step drive
(D) It is composed of a constant current output circuit section (5a) (5b) and a direct current supply section (3) for supplying a direct current to the constant current output circuit section (5a) (5b).

そして、前記インターフェース回路(1)、励磁シーケンス制御回路(2)及び直流電流供給部(3)は共通化され、一方、定電流出力回路部(5a)(5b)は各ステッピングモータ(M1)(M2)に個別に設けられ、出力段(6a)(6b)のパワー素子のオン/オフ指令までを同期させるようにしている。制御されるステッピングモータ(M1)(M2)は、5相ステッピングモータをその代表例として説明するが、勿論これに限られるものではない。   The interface circuit (1), the excitation sequence control circuit (2), and the direct current supply unit (3) are shared, while the constant current output circuit units (5a) and (5b) are connected to the stepping motors (M1) (M1) ( M2) is provided individually and is synchronized with the on / off commands of the power elements of the output stages (6a) and (6b). As the stepping motors (M1) and (M2) to be controlled, a five-phase stepping motor will be described as a representative example, but the present invention is not limited to this.

インターフェース回路(1)は、例えば、フォトカプラ回路が使用されており、指令パルス(CWパルス、CCWパルス)の入力を受けてパルス信号を励磁シーケンス制御回路(2)に出力する。励磁シーケンス制御回路(2)では、この信号を受けて励磁パターン指定アドレスに対応する励磁パターンを各出力段(6a)(6b)に出力する。これにより各出力段(6a)(6b)のパワー素子がシーケンス通りにオン/オフしてステッピングモータ(M1)(M2)の励磁を切り替えて歩進させる。   For example, a photocoupler circuit is used as the interface circuit (1), and it receives a command pulse (CW pulse, CCW pulse) and outputs a pulse signal to the excitation sequence control circuit (2). In response to this signal, the excitation sequence control circuit (2) outputs an excitation pattern corresponding to the excitation pattern designation address to each output stage (6a) (6b). As a result, the power elements of the output stages (6a) and (6b) are turned on / off according to the sequence, and the stepping motors (M1) and (M2) are switched in excitation and stepped.

直流電流供給部(3)は、商用電源(交流;AC入力)に接続され、過負荷から定電流出力回路部(5a)を保護するためのヒューズ(31a)(31b)、ノイズ除去用のフィルタ回路(32)、前記フィルタ回路(32)に接続され、交流を直流に整流する整流回路(33)とで構成されており、定電流出力回路部(5a)(5b)に直流電流を個別に供給するようになっている。   DC current supply unit (3) is connected to a commercial power supply (AC; AC input), fuse (31a) (31b) for protecting constant current output circuit unit (5a) from overload, filter for noise removal Circuit (32), connected to the filter circuit (32), and composed of a rectifier circuit (33) that rectifies alternating current into direct current, and direct current is separately supplied to the constant current output circuit sections (5a) and (5b). It comes to supply.

定電流出力回路部(5a)(5b)は、前述のように直流電流供給部(3)にそれぞれ分岐して接続されているが、定電流出力回路部(5b)は定電流出力回路部(5a)と同一の回路構成であるため記述の煩雑を避ける意味で定電流出力回路部(5a)をその代表例として説明する。なお、同一部材については定電流出力回路部(5b)にアルファベットaとbとを違えた同一番号を付与して説明に代える。ただし、両者の間には構成部品に起因する僅かな誤差が一般的には存在する。   The constant current output circuit unit (5a) (5b) is branched and connected to the direct current supply unit (3) as described above, but the constant current output circuit unit (5b) is connected to the constant current output circuit unit ( Since the circuit configuration is the same as that of 5a), the constant current output circuit unit (5a) will be described as a representative example in order to avoid complicated description. For the same members, the constant current output circuit portion (5b) is given the same number, which is different from the letters a and b, and is replaced with the description. However, there is generally a slight error between them due to the components.

定電流出力回路部(5a)は、
(a) 整流された直流電流を後述する定電流コントロール回路(51a)による制御に従ってチョッピング(オン・オフ)し、定電流コントロール回路(51a)の制御値に従った電流値を供給するチョッパ(9a)[本実施例ではパワーMOS・FETが使用されている。]、
(b) 定電流出力回路部(5a)のゼロボルト・ライン(Za)に接続されたグランド(Ga)とプラスライン(+)入力側との間に接続された供給電流(i1a)の供給用の第1コンデンサ(C1a)、
(c) 定電流出力回路部(5a)のゼロボルト・ライン(Za)とチョッパ(9a)の出力側との間に接続されたフライホイルダイオード(D1a)、
(d) チョッパ(9a)の出力側に直列に設けられ、チョッピングされた電流をコンデンサ(C2a)と協働して平滑化するためのリアクトル(L1a)、
(e) ステッピングモータ(M1)に接続されるドライバ端子が設けられ、リアクトル(L1a)の出力側とゼロボルト・ライン(Za)に接続され、後述するスイッチング素子をその主構成とする出力段(6a)、
(f) 出力段(6a)に直列接続されている小さい値のセンス抵抗(R1a)(R2a)、
[本実施例の場合、センス抵抗は、第1センス抵抗(R1a)と第2センス抵抗(R2b)とで構成され、第1センス抵抗(R1a)は第1コンデンサ(C1a)の(−)側と第2センス抵抗(R2a)との間に直列接続されており、第2センス抵抗(R2a)は出力段(6a)と第2コンデンサ(C2a)の(−)側[或いは第1センス抵抗(R1a)]との間に接続されている。この場合、センシングは第1センス抵抗(R1)と第2センス抵抗(R2)の両方によって行われ、検出対象となる電流はステッピングモータ(M1)を作動させる総電流(2ioa)、即ち、作動電流(i1a+i2a-i3a)となる。換言すれば、センス抵抗(R1a)は、第1コンデンサ(C1a)からチョッパ(9a)、リアクトル(L1a)、第2コンデンサ(C2a)、センス抵抗(R1a)を図中時計方向に回流する供給電流(i1a)を検出するものであり、センス抵抗(R2a)は、出力段(6a)を(+)側からゼロボルト・ライン(Za)方向に流れる励磁電流(i2a)と、ステッピングモータ(M1)の作動時にステッピングモータ(M1)で発生し、その逆方向に流れる起電流(i3a)との和である駆動電流(i2a-i3a)を検出するものである。]
(g) ステッピングモータ(M1)に定電流を流すための駆動電圧印加部(DVa)、[ステッピングモータ(M1)の回転速度が高速になるほど駆動電流(i2a−i3a)が流れにくくなるが、本回路は定電流回路であるので、前記モータ駆動電圧印加部(DVa)は回転速度の上昇とともにモータ駆動電圧を高め、定電流がステッピングモータ(M1)に流れるようにする。]
(h) リアクトル(L1a)の出力側と前記センス抵抗(R1a)(R2a)の結線部との間に設けられ、出力段(6a)に励磁電流(i2a)を供給するための第2コンデンサ(C2a)、とで構成されている。
The constant current output circuit (5a)
(a) Chopper (9a) for chopping (on / off) the rectified direct current according to the control by the constant current control circuit (51a) described later and supplying the current value according to the control value of the constant current control circuit (51a) [In this embodiment, a power MOS FET is used. ],
(b) Supply current (i1a) connected between the ground (Ga) connected to the zero volt line (Za) of the constant current output circuit (5a) and the positive line (+) input side. First capacitor (C1a),
(c) Flywheel diode (D1a) connected between the zero volt line (Za) of the constant current output circuit section (5a) and the output side of the chopper (9a),
(d) A reactor (L1a) provided in series on the output side of the chopper (9a), for smoothing the chopped current in cooperation with the capacitor (C2a),
(e) A driver terminal connected to the stepping motor (M1) is provided, connected to the output side of the reactor (L1a) and the zero volt line (Za), and an output stage (6a ),
(f) A small sense resistor (R1a) (R2a) connected in series with the output stage (6a),
[In this embodiment, the sense resistor is composed of a first sense resistor (R1a) and a second sense resistor (R2b), and the first sense resistor (R1a) is on the (−) side of the first capacitor (C1a). And the second sense resistor (R2a) are connected in series, and the second sense resistor (R2a) is connected to the (−) side of the output stage (6a) and the second capacitor (C2a) [or the first sense resistor ( R1a)]. In this case, sensing is performed by both the first sense resistor (R1) and the second sense resistor (R2), and the current to be detected is the total current (2ioa) for operating the stepping motor (M1), that is, the operating current. (i1a + i2a-i3a). In other words, the sense resistor (R1a) is a supply current that circulates from the first capacitor (C1a) to the chopper (9a), the reactor (L1a), the second capacitor (C2a), and the sense resistor (R1a) in the clockwise direction in the figure. (i1a) is detected, and the sense resistor (R2a) detects the excitation current (i2a) flowing in the zero volt line (Za) direction from the (+) side through the output stage (6a) and the stepping motor (M1). A drive current (i2a-i3a), which is the sum of the electromotive current (i3a) generated in the stepping motor (M1) during operation and flowing in the opposite direction, is detected. ]
(g) Driving voltage application unit (DVa) for passing a constant current to the stepping motor (M1) [The driving current (i2a-i3a) is less likely to flow as the rotational speed of the stepping motor (M1) increases, Since the circuit is a constant current circuit, the motor drive voltage application unit (DVa) increases the motor drive voltage as the rotational speed increases so that the constant current flows to the stepping motor (M1). ]
(h) A second capacitor (between the output side of the reactor (L1a) and the connection portion of the sense resistor (R1a) (R2a) for supplying the exciting current (i2a) to the output stage (6a) ( C2a).

前記出力段(6a)は、前述のようにスイッチング素子をその主構成とする既知のもので、本実施例ではパワーMOS・FETが用いられており、次のような公知の構成である。出力段(6a)のスイッチング素子である出力段トランジスタは5組に分けられ、2個1組にて直列接続され、この5組が並列接続されて出力段(6a)を構成している。そして、ステッピングモータ(M1)の環状に接続された巻き線の結線部に前記出力段トランジスタが接続されている。これらスイッチング手段をシーケンスに従ってオン・オフ制御させることにより、ステッピングモータ(M1)をシーケンス通り歩進させることが出来る。   As described above, the output stage (6a) has a switching element as its main configuration, and in this embodiment, a power MOS • FET is used, and has the following known configuration. The output stage transistors, which are switching elements of the output stage (6a), are divided into five sets, and two sets are connected in series, and the five sets are connected in parallel to form the output stage (6a). Then, the output stage transistor is connected to a connecting portion of the winding connected in a ring shape of the stepping motor (M1). By controlling these switching means on / off according to the sequence, the stepping motor (M1) can be advanced according to the sequence.

前記電流(i1a)は、ステッピングモータ(M1)の駆動電圧(DVa電圧)を昇降させ且つ第2コンデンサ(C2a)を充電するための供給電流であり、電流(i2a)は第2コンデンサ(C2a)の放電によって生じるステッピングモータ(M1)の励磁電流であり、図中破線で示されるように第2コンデンサ(C2a)、出力段(6a)、第2センス抵抗(R2a)と言うように循環する。電流(i3a)はステッピングモータ(M1)のロータの回転運動によって発生する起電流で、励磁電流(i2a)の反対向きの余剰電流である。起電流(i3a)は出力段(6a)のダイオードを介して第2コンデンサ(C2a)、第2センス抵抗(R2a)、出力段(6a)というように循環する。その結果、センス抵抗(R2a)には励磁電流(i2a)から起電流(i3a)を差し引いた駆動電流(i2a−i3a)が流れる事になる。そして、センス抵抗(R1a)(R2a)にてそれぞれ検出された検出電圧の和(V1a+V2a)により定電流コントロール回路(PWM)によってチョッパ(9a)が制御される。   The current (i1a) is a supply current for raising and lowering the driving voltage (DVa voltage) of the stepping motor (M1) and charging the second capacitor (C2a), and the current (i2a) is the second capacitor (C2a). This is an exciting current of the stepping motor (M1) generated by this discharge, and circulates as a second capacitor (C2a), an output stage (6a), and a second sense resistor (R2a) as shown by a broken line in the figure. The current (i3a) is an electromotive current generated by the rotational motion of the rotor of the stepping motor (M1), and is a surplus current in the direction opposite to the excitation current (i2a). The electromotive current (i3a) circulates through the diode of the output stage (6a) to the second capacitor (C2a), the second sense resistor (R2a), and the output stage (6a). As a result, the drive current (i2a-i3a) obtained by subtracting the electromotive current (i3a) from the excitation current (i2a) flows through the sense resistor (R2a). Then, the chopper (9a) is controlled by the constant current control circuit (PWM) by the sum (V1a + V2a) of the detection voltages detected by the sense resistors (R1a) and (R2a).

次に本発明回路における作用を説明する。指令パルス(CW/CCW)がインターフェース回路(1)を介して励磁シーケンス制御回路(2)に入力すると、指令パルス(CW/CCW)をカウントし、そのアドレスに基づいた励磁パターンを順次出力し、途中でこれを分岐し、出力段(6a)(6b)に向けて出力する。出力段(6a)(6b)ではこの励磁パターンに従って出力段スイッチング素子を同期させてオン・オフし、シーケンスに従ってステッピングモータ(M1)(M2)を同期分割駆動させる。   Next, the operation of the circuit of the present invention will be described. When the command pulse (CW / CCW) is input to the excitation sequence control circuit (2) via the interface circuit (1), the command pulse (CW / CCW) is counted and the excitation pattern based on the address is sequentially output. This is branched in the middle and output to the output stage (6a) (6b). In the output stages (6a) and (6b), the output stage switching elements are synchronized and turned on / off according to this excitation pattern, and the stepping motors (M1) and (M2) are synchronously divided and driven according to the sequence.

ここで、個別に設けられた定電流出力回路部(5a)(5b)、ステッピングモータ(M1)(M2)の構成部品には僅かながら誤差があり、ステッピングモータ(M1)(M2)をそれぞれステップ駆動する総電流(2ioa)(2iob)は微妙に異なる。しかしながら本発明は各ステッピングモータ(M1)(M2)毎に定電流出力回路部(5a)(5b)が設けられているために微妙に異なる総電流(2ioa)(2iob)に対応した電流供給がなされる。そして、ステッピングモータ(M1)(M2)をステップ駆動する励磁パターンはステッピングモータ(M1)(M2)を直接制御する出力段(6a)(6b)に分岐して入力されるものであるから、完全に同期した状態で且つモータ巻線の直流抵抗値及びインダクタンスの個体バラツキや回生電圧(ステッピングモータの回転により発生する逆起電圧)の影響を個別的に対応してステッピングモータ(M1)(M2)を安定的に多軸ステップ駆動させることが可能となった。   Here, there are slight errors in the component parts of the constant current output circuit sections (5a) and (5b) and the stepping motors (M1) and (M2) that are individually provided, and the stepping motors (M1) and (M2) are stepped respectively. The total driving current (2ioa) (2iob) is slightly different. However, in the present invention, the constant current output circuit section (5a) (5b) is provided for each stepping motor (M1) (M2), so that current supply corresponding to slightly different total currents (2ioa) (2iob) is possible. Made. The excitation pattern for stepping the stepping motors (M1) and (M2) is branched and input to the output stages (6a) and (6b) that directly control the stepping motors (M1) and (M2). Stepping motors (M1) and (M2) are individually synchronized with the effects of individual variations in DC resistance and inductance of motor windings and regenerative voltage (back electromotive voltage generated by rotation of the stepping motor). Can be driven stably in multi-axis step.

本発明が適用されるステッピングモータの回路構成図Circuit diagram of stepping motor to which the present invention is applied 従来例の回路構成図Circuit diagram of conventional example 従来例の回路構成図Circuit diagram of conventional example

符号の説明Explanation of symbols

(M1)(M2)…ステッピングモータ
(io)…ステッピングモータを作動させる電流=作動電流
(i1)…供給電流
(i2)…励磁電流
(i2-i3)…駆動電流
(i3)…起電流
(2io)…総電流
(M1)(M2)…ステッピングモータ
(5a)(5b)…定電流駆動回路部
(6a)(6b)…出力段
(M1) (M2) ... Stepping motor
(io) ... Current to operate the stepping motor = Operating current
(i1) ... Supply current
(i2) ... Excitation current
(i2-i3) ... Drive current
(i3) ... electromotive current
(2io) ... Total current
(M1) (M2) ... Stepping motor
(5a) (5b) ... Constant current drive circuit
(6a) (6b) ... Output stage

Claims (1)

(a) 一つの駆動系に於いて同期して作動する複数のステッピングモータに接続され、該ステッピングモータを駆動制御する出力段をそれぞれ有し、ステッピングモータ毎に設けられた複数の定電流駆動回路部と、
(b) ステッピングモータを歩進させる指令パルスの入力を受けて、前記出力段に分岐して個別に励磁シーケンスを同期して出力する励磁シーケンス制御回路とで構成されたことを特徴とする
(c) ステッピングモータの複数軸同期駆動回路。
(a) A plurality of constant current drive circuits connected to a plurality of stepping motors that operate synchronously in one drive system, each having an output stage for driving and controlling the stepping motor, and provided for each stepping motor And
(b) An excitation sequence control circuit that receives an input of a command pulse for advancing the stepping motor, branches to the output stage, and individually outputs an excitation sequence in synchronization with each other.
(c) Stepping motor multi-axis synchronous drive circuit.
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